إنجاز علمي في الصين: نجاح اختبار خلايا شمسية لتوليد الطاقة على عمق 10 أمتار تحت الماء

في خطوة قد تمهد لتوفير مصادر طاقة متجددة للأجهزة والمعدات المستخدمة في البيئات البحرية، نجح باحثون صينيون في توليد الكهرباء باستخدام خلايا شمسية مصممة للعمل تحت الماء على عمق 10 أمتار تحت سطح بحر الصين الجنوبي.

وأفاد موقع «ساينس أليرت» العلمي أن فريقاً بحثياً من جامعة يونان أجرى اختباراته قبالة جزر ويزو في بحر الصين الجنوبي، حيث استطاعت الخلايا توليد 324 ميلي واط ساعي من الطاقة خلال ساعتين على عمق 10 أمتار، وهي كمية كافية لشحن بطاريات ليثيوم-أيون.

واعتمد تصميم هذه الخلايا على مادة بيروفسكايت هاليد الرصاص، مع إضافة بوليمر مخصص لتحسين استخلاص الإلكترونات وتعزيز استقرار الخلية، بما يمكنها من الاستفادة من كمية الضوء الضئيلة التي تصل إلى الأعماق البحرية. وركز الباحثون على الأطوال الموجية الزرقاء والخضراء القادرة على اختراق مياه البحر لمسافات أبعد، نظراً لأن المياه تمتص معظم الأطوال الموجية الحمراء في الطبقات القريبة من السطح.

وقبل إجراء الاختبارات الميدانية في البحر، طور الفريق نظاماً مخبرياً يحاكي ظروف الإضاءة تحت الماء، وحققت الخلايا حينها كفاءة تحويل للطاقة بلغت نحو 35 بالمئة مع إظهار استقرار عالٍ.

وخلال التجارب البحرية، قامت مركبات تعمل عن بعد بحمل الخلايا التي تبلغ مساحتها 115 سنتيمتراً مربعاً إلى أعماق مترين وستة أمتار و10 أمتار، لتولد طاقة تقدر بنحو 1416 و752 و324 ميلي واط ساعي على التوالي. وقد نجحت الخلايا في شحن بطاريات ليثيوم-أيون وتشغيل مصباح «LED»، وسط تطلعات لأن تُستخدم هذه التقنية مستقبلاً في إمداد أجهزة الاستشعار، والكاميرات، وأنظمة الاتصالات، والمعدات البحرية بالطاقة.

يشار إلى أن النتائج الكاملة لهذه الدراسة نُشرت في مجلة «جول» بتاريخ 11 أيلول الجاري، فيما يخطط الباحثون لإجراء اختبارات جديدة على أعماق أكبر لتقييم قدرة هذه الخلايا ووضع معايير معتمدة للخلايا الشمسية البحرية.